Компанией GoSun создана новая солнечно-электрическая печь Fusion

Солнечный гриль: и жарит, и варит, и блины выпекает

Технологии, основой которых является даровая энергия солнца, все активнее входят в нашу жизнь. Помимо уже привычных всем солнечных батарей и гелиоколлекторов, энтузиасты во всем мире работают над усовершенствованием солнечных концентраторов. Мы уже рассказывали о самой большой в мире гелиоэлектростанции и о солнечной печи, выпекающей хлеб. Сегодня мы познакомим вас с такой разработкой, как портативный солнечный гриль.

Интересна история создания этого устройства, разработанного международной командой учёных.

Несколько лет назад мне довелось побывать в одной из западных провинций Китая. В ходе своей поездки я общалась с людьми, ведущими кочевой образ жизни. Зайдя в юрту, я увидела, что пастухи до сих пор готовят еду на примитивных и небезопасных печках с открытым пламенем. Такие печки дымят, а чтобы приготовить еду, женщинам приходится собирать хворост.

Кэтлин разговорилась с людьми. Они ей рассказали, что с удовольствием бы пользовались более современными способами приготовления пищи, если бы не высокая цена на баллонный газ или электроэнергию, вырабатываемую бензиновыми генераторами.

Разговор, что называется, запал в душу. Кэтлин решила создать печь, для работы которой не требовалось бы топливо. Так был создан международный проект под названием «Солнечный источник». После нескольких лет экспериментов исследователи из США, Китая и Норвегии создали портативный солнечный концентратор-гриль.

Серийно выпускаемое устройство чем-то напоминает спутниковую антенну, покрытую светоотражающим зеркальным покрытием. Основой концентратора является параболическая «тарелка», собранная из пяти отдельных лепестков, изогнутых по заранее рассчитанной дуге.

Солнечные лучи, попадая в тарелку, отражаются и сходятся в одной точке. Точно в центре этой точки размещена площадка — т.н. варочная поверхность, на которую можно поставить сковородку или кастрюлю.

Для удобства готовки и безопасности пользователя в задней части гриля сделан вырез. Находясь в этом месте, можно готовить еду, не опасаясь, что обожжёшься или повредишь глаза из-за ярких солнечных лучей.

Солнечный гриль был протестирован в разных климатических зонах и погодных условиях. Конечно, при облачной погоде или в дождь установка не будет работать, но жители жарких регионов, с большим количеством солнечных дней в году, по достоинству оценили наш солнечный гриль.

Кроме топовой версии, разработаны более простые модели устройства, где вместо жестких лепестков используется светоотражающая ткань, покрытая тонким слоем алюминия.

Разработчики устройства подчёркивают, что для работы солнечного гриля не требуется топливо и внешние источники энергии. Пользователю не надо колоть дрова, собирать хворост, покупать уголь. Солнечной гриль стоит дешевле, чем солнечные батареи или ветрогенератор. Отсутствие движущихся частей, электроники и т.д. упрощает конструкцию, что особенно важно для жителей отдаленных областей и стран «третьего мира».

Единственное, что нужно делать – это очищать отражающую поверхность от жира. По отзывам пользователей, после некоторой тренировки готовить при помощи солнца проще, безопаснее и интереснее, чем на обычном гриле.

Кроме этого, т.к. нет пламени, горячих углей и дыма, отсутствует вероятность возгорания, что делает эту конструкцию востребованной у дачников и любителей пикников.

Помимо экономии средств, солнечный гриль является экологически чистым устройством, с помощью которого можно вскипятить воду и приготовить еду даже зимой, главное, чтобы было солнце.

В нашей статье рассказывается о необычной солнечной электростанции в виде цветка. Пользователи FORUMHOUSE могут узнать, как построить дом, работающий на солнечной энергии, и для чего солнечными батареями нужна поворотная мачта.

Питаем от солнца: техника для дачи на солнечных батареях

Загородные дома и дачи предоставляют своим владельцам намного больше возможностей обустроить свой быт, чем обычная городская квартира. В первую очередь, потому что на участке намного больше места, чем на территории даже самого огромного жилья в многоквартирном здании. А еще – благодаря тому, что значительную часть времени люди проводят на улице, где можно оборудовать мангал или беседку и даже использовать технику, не требующую подключения к электросети.

Техника для освещения и украшения ландшафта

Светильник на солнечных батареях – отличный выбор для любого частного жилья. И хотя покупка таких источников света, скорее всего, обойдется дороже обычных фонарей, все это окупится не только за счет экономии электроэнергии, но и благодаря отсутствию проводов.

В списке светильников с солнечными батареями, подходящих для размещения на участке, можно встретить разные модели:

  • Устанавливаемые на столбах фонари, предназначенные для освещения газонов и дорожек – такие как модель Oasis Light P9011-1003 –SP с поворотным модулем.
  • Подвесные и настенные источники света типа Smart Home MFYH54B. Применяются обычно в качестве декоративного освещения.
  • Компактные газонные модели, лампа у которых находится на небольшом расстоянии от земли (в основном светодиодные, как TDM ЕLECTRIC СС-298). Иногда даже не требуют специальной установки, а просто втыкаются в грунт.
  • Встроенные источники света, с помощью которых могут освещаться дорожки, площадки и даже ступени. Одна из таких моделей – НайтЛайт-8, комплект из 4 «накладок» для садовой лестницы, позволяющих не споткнуться в темноте.
  • Светильники-гирлянды. Техника, к которой относится и модель Uniel USL-S-122/PT5000 Milkyway, позволяет украсить деревья, кустарники, веранды или беседки.
Читайте также:  Компанией Nissan разработан робот, способный рисовать разметку на футбольном поле

Плавающий фонарь Bestway 58111 на солнечной батарее

Для украшения сада или приусадебного участка можно использовать декоративные светильники, изображающие сказочных персонажей, людей или животных. Также в продаже можно найти «солнечные» лампы, имитирующие камни. А при наличии бассейна или пруда их могут освещать плавающие фонари, такие как модель Bestway 58111.

Техника для пруда или бассейна

Если на участке есть искусственный водоем, можно задуматься об установке в саду небольшого фонтана на солнечных батареях. Модель J-PQ-TYN-1 со строенной лампой обеспечит струю воды до 75 см, в зависимости от интенсивности освещения. А для работы фонтан достаточно всего лишь положить на воду. Использовать его можно в бассейне, пруду или вольере для домашних животных. Еще один плюс – фонтан изготовлен из прочных полимеров, обеспечивающих высокую прочность и длительный срок службы.

Купить маленький фонтан на солнечной батарее можно на Aliexpress в среднем за 800 рублей

В списке предназначенных для бассейнов и прудов аксессуаров можно встретить также насосы на солнечных батареях или устройства для обогащения водоема кислородом. Такой прибор может пригодиться, если вы разводите декоративных рыб. Его можно использовать и в рыбопромысловом хозяйстве, и даже в крупном домашнем аквариуме, который стоит, например, на балконе или открытой лоджии. Моделей и производителей таких насосов много – большинство из них китайские. Время работы самых производительных вариантов – до 20-24 часов после одной «зарядки» на солнце.

Техника для сада

Если владельцы дачи или частного дома собираются часто пользоваться электрическим инструментом на улице – не обязательно покупать многометровые удлинители и разбрасывать их по всему участку. Можно обойтись вообще без подключения к сети, купив работающую на солнечных батареях электростанцию. Неплохие модели разной мощности выпускает компания EcoNRJ. В списке ее продукции есть решения на 300-1000 Вт, позволяющие зарядить телефон или запустить ноутбук, а также устройства на несколько киловатт для работы дрели, шуруповерта или насоса.

Солнечная электростанция, конечно, неплохое решение – но перетаскивать ее постоянно на новое место не всегда удобно. Поэтому, если есть такая возможность, стоит купить оборудование со своими работающими от солнца аккумуляторами.

Робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid

Одно из таких устройств – робот-газонокосилка Husqvarna Automower SolarHybrid. Правда, если ей не будет хватать солнечной энергии, она будет автоматически искать зарядную станцию. Среди других особенностей модели – встроенный GPS-модуль, контролирующий местоположение и перемещение косилки, модуль для отправки SMS в непредвиденных ситуациях и блокировка PIN-кодом в случае кражи.

Отсутствие электричества на даче или в доме – не повод для того чтобы купаться в холодной воде. Избежать простуды или просто обеспечить комфортные условия для купания поможет покупка душа с солнечной батареей. Выбор таких устройств такой же широкий, как светильников. Как правило, они выпускаются в виде сумок объемом 20-30 литров, которые можно брать с собой в дорогу – в продаже такие водонагреватели встречаются под названием «переносного душа» или «душа для кемпинга».

«Солнечный» водонагреватель обычно устанавливается на крыше летнего душа

Если вам необходимо обустроить стационарный душ, стоит отдать предпочтение целой системе, в которой солнечная батарея устанавливается на крышу душевой кабины и способна обеспечить нагрев больше 100 литров воды. Среди таких систем – нагреватель XFS-II-20-170 на 170 л.

Техника для летней кухни

Солнечная энергия подходит не только для освещения и работы садового оборудования. Ее можно применять и для готовки пищи. Более того, как бы это странно ни звучало, существует такой прибор, как гриль на солнечной энергии. Его выпускает компания GoSun, по утверждению которой устройство пригодится и на даче, и в походе. Судя по размерам устройства, представляющего собой колбу диаметром 7 см и длиной 61 см, в это можно легко поверить. Внутренний объем пространства для мяса и других продуктов – 1,2 литра. Максимальная температура нагрева, которую гриль позволяет достичь всего за 20 минут – 288 градусов.

Гриль на солнечной батарее можно заказать с доставкой примерно за 7000 рублей

Тот же производитель разработал не только гриль, но и холодильник, для работы которого не нужен ни лед, ни специальные охлаждающие элементы. Модель GoSun Chill работает на солнечной энергии, потребляя около 144 Вт. А батарея располагается здесь отдельно – поэтому покупатель может выбрать несколько вариантов источников. В том числе, гибкий модуль или специальный стол.

В обычных условиях холодильник легко подключается к электросети и даже к автомобильному прикуривателю. После использования на даче аппарат может пригодиться и в городской квартире для хранения небольшого количества продуктов (объем холодильника – 40 литров). Одного полного заряда достаточно на 5-14 часов работы, минимальная температура при этом – минус 20ᵒC.

Читайте также:  Умные очки Google Glass облегчат жизнь детям, больным аутизмом

Холодильник на солнечных батареях стоит почти как классическая модель для большой кухни – около 40 000 рублей

Среди продукции GoSun есть еще одно не требующее подключения к электросети устройство – раскладной стол со встроенной солнечной батареей. С его помощью можно заряжать другую технику, начиная от телефона или ноутбука и заканчивая холодильником того же бренда. Лучше всего устройство подойдет для пикника, но пригодится и для дачи, и для загородного дома.

Безопасность и контроль микроклимата

Чтобы следить за безопасностью загородного участка, стоит установить систему наружного видеонаблюдения. Мы уже писали о таких устройствах, но они могут питаться не только от сети, но и благодаря солнечной энергии – это также удобно в том случае, если камеры установлены достаточно далеко от дома и розетки.

От солнца может работать IP-камера Link Solar Y9-S, которая записывает информацию на карту памяти или передает ее в облако по Wi-Fi. Гаджет снимает с разрешением Full HD и обладает углом обзора 100 градусов. Расстояние, на котором работает инфракрасный датчик при ночной съемке, составляет 10 метров.

Солнечная панель расположена на «спинке» камеры

Дополнить систему охраны можно датчиком движения, который срабатывает на движущиеся объекты весом от 25 кг (чтобы не тратить энергию на уведомления о мелких собаках и кошках). Одно из таких устройств – Dinsafer DOP01B, способный обнаружить движение на расстоянии до 35 м и передать сигнал пульту управления охранной сигнализацией на 100-200 м. Покупка такого гаджета вряд ли будет оправданной для установки на маленькой даче, но на большом участке такое решение позволит обойтись без постоянной замены аккумуляторов или подключения прибора к электросети.

Защитив участок от посторонних, можно приобрести защиту и от вредителей. Например, от мышей и кротов, которые подкапывают и едят корнеплоды. Устройство марки Solar позволит отпугивать грызунов, способных серьезно уменьшить объемы собранного урожая. Отпугиватели напоминают на вид газонные фонари на солнечной батарее и действуют на расстоянии до 15-20 метров.

Отпугиватель кротов выглядит как небольшой гриб с солнечной панелью на шляпке

Еще один интересный прибор, который может работать с помощью солнечной энергии – это домашняя метеостанция. Такие устройства, как правило, можно устанавливать на улице – они защищены от воды и выдерживают перепады температур.

Метеостанция на солнечной батарее

Например, модель Z-Wave POPP-POPE005206 способна с достаточно высокой точностью предсказывать изменения микроклимата – влажности, скорости ветра, температуры. Для работы станция использует солнечные батареи, а для экономии энергии периодически отключается.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКА: НОВЫЕ РЕШЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ

Несмотря на то, что год прошлый и начало нынешнего года стали серьезным испытанием для многих сфер деятельности человека, в том числе — и для альтернативной энергетики, это непростое время было отмечено и рядом технологий, многие из которые вполне можно назвать прорывными. В том числе — и в области солнечной энергетики.

СВЕРХТОНКИЕ И ГИБКИЕ: ФОТОЭЛЕМЕНТЫ ИЗ ПЕРОВСКИТА

Человечество экспериментирует с солнечными батареями уже более полувека. Если большинство разработок в этой области связано с технологией генерации электричества на основе кристаллического кремния, то в XXI веке отмечается рост производства тонкопленочных солнечных модулей — так называемой гибкой фотовольтаики. В настоящий момент выпускаются панели такого типа уже третьего поколения, на основе галогенидных перовскитов. Такие панели в лабораторных условиях демонстрируют КПД в 25%, что близко к аналогичному показателю панелей монокристаллического кремния (26%) и заметно выше КПД изделий из микрокристаллического и поликристаллического кремния.

Большое преимущество гибкой фотовольтаики заключается в более простом и менее энергозатратном процессе производства: для него не требуются кварцевый песок и его последующий перевод в силан, множественные вакуумные процессы и цеха, по степени чистоты сопоставимые с лабораторией. Все что в данном случае требуется — группа квалифицированных специалистов, умеющих печатать солнечные панели толщиной от нескольких нанометров до нескольких микрометров на стекле, на гибких подложках либо на полупрозрачных носителях — например, для последующего выпуска энергоэффективных окон. Гибкие солнечные панели — сверхтонкие, легкие, гибкие — отлично подходят для того, чтобы интегрировать их в крыши или стены домов. На их основе можно создавать как автономные транспортные средства, так и, в перспективе, целые мобильные электростанции. Кроме производства солнечных панелей перовскиты — отличная основа для создания светодиодов с высокой эффективностью, высокочувствительных фотодетекторо, матриц транзисторов, детекторов гамма-излучений, волоконно-оптических устройств для квантовой коммуникации. Поскольку устройства на основе перовскита представляют собой своего рода сэндвич, можно наладить их непрерывную печать.

Читайте также:  Samsung заявили о создании своего первого складного смартфона

Важно отметить, что если развитие солнечной энергетики на основе панелей из кристаллического кремния во многих странах имеет, скорее, имиджевый характер, то перовскитовая технология позволяет сделает важный шаг к увеличению рентабельности альтернатиной энергетики и ее большей доступности для потребителя.

В России у солнечной энергетики в целом и у новой технологии изготовления гибких панелей в частности перспектив больше, чем раньше было принято считать. Как отметил директор Информационно-аналитического центра «Новая энергетика» Владимир Сидорович, солнечная генерация в нашей стране перспективна далеко не на одном юге страны — хорошие показатели соляризации поверхностей и в целом ряде других регионов, например, в Якутии.

Перовскит — сложный минерал, который отличается одной важной особенностью: его использование при производстве фотоэлементов позволяет эффективно преобразовывать энергию солнца в электричество не только под прямыми лучами светила , но даже в пасмурную или дождливую погоду. Что является важным стимулом для развития промышленного производства солнечных панелей нового поколения.

Первый завод, позволяющий выпускать эти изделия в промышленных масштабах, строит компания Solartek, входящая в группу «ТехноСпарк». Гибкие панели российского производства под брендом SteelSun будут выпускаться на базе Центра нанотехнологий и наноматериалов Республики Мордовия — главным образом для коммерческого строительства в нашей стране, а в перспективе — и для зарубежных заказчиков. В планах специалистов Solartek – усовершенствовать европейскую технологию производства гибких панелей для повышения КПД готовых изделий и снижения стоимости ячеек и модулей.

Разработки в области тонкопленочной фотовольтаики — не только первоскитной, но и органической, а также CIGS – ведутся в северной столице России учеными Северо-Западного центра трансфера технологий и Университета ИТМО Flex Lab, составившими совместный стартап.

По мнению экспертов упомянутого Информационно-аналитического центра «Новая энергетика, в стоимостном измерении изготовление тонкопленочных солнечных модулей в России в ближайший период времени будет ежегодно увеличиваться в среднем на десять процентов. Ведь солнечные батареи, изготовленные по новой технологии и установленные на крыше или стенах здания окупятся за месяцы, а не за годы, как фотоэлементы на основе кремния.

СОЛНЕЧНЫЕ БАТАРЕИ С ФАНТАСТИЧЕСКИМ КПД?

Если тонкопленочная фотовольтаика — уже реальность, то фотоэлектрические пластины с рекордным КПД вполне могут появиться на рынке если не завтра, то, образно говоря, послезавтра. Заявление ученых из Университета Аалто стало в прошлом году, пожалуй, одним из самых обсуждаемых в интересующей нас отрасли.

Согласно словам финских исследователей, им удалось создать фотоэлектрические пластины с квантовой эффективностью в 132%. На первый взгляд, это кажется невозможным. Ведь даже в теории для достижения стопроцентной квантовой эффективности требуется, чтобы на каждый фотон, попадающий на поверхность фотоэлектрического устройства, генерировался один электрон. Откуда же в таком случае взяться еще 0,32 дополнительным?

По словам разработчиков, их преобразователь на основе черного кремния и конусных наноструктур, поглощающих ультрафиолетовое излучение, дает 32% вероятности «выбить» не один, а два электрона из пластины при попадании в нее одного фотона, обладающего высокой энергией. Что с законами физики вполне согласуется.

Исследователи, разработавшие новую фотоэлектрическую пластину, уверяют, что используемый для ее изготовления модифицированный черный кремний способен поглощать большее количество фотонов, чем другие, применяющиеся для производства таких устройств, материалы. Использование же массива из конических наноструктур значительно повышает эффективность таких панелей. Разработчики сообщили, что цикл испытаний завершен, и производство инновационных фотоэлектрических сенсоров уже началось; в скором времени новинка будут доступна для покупки любому желающему.

В ВОЛГОГРАДСКОЙ ОБЛАСТИ ЗАПУСТИЛИ «МЕДВЕДИЦУ»

Еще один мощный (25МВт) объект солнечной энергетики введен в эксплуатацию на территории России. С 1 февраля 2021 года электростанция «Медведица», располагающаяся на территории Солнечного парка в Даниловском районе Волгоградской области, начала поставки на Оптовый рынок электроэнергии.

«Медведица» была построена с привлечением кредитных средств Сбербанка и укомплектована оборудованием, производство которого более, чем на 70% локализовано на территории Российской Федерации. Общий объем инвестиций в проект составил 3,2 миллиарда рублей.

Построила новую электростанцию компания «Солар Системс» — предприятие, специализирующееся на строительстве и эксплуатации солнечных парков на территории нашей страны. В ходе работы над «Медведицей» специалисты установили на площади более 500 тысяч квадратных метров более 72 000 фотоэлектрических модулей. При реализации нового проекта было создано более двухсот новых рабочих мест.

Напомним. В Волгоградской области «Медведица» — уже четвертая по счету солнечная электростанция. Их суммарная мощность достигла показателя 90 МВт. Согласно прогнозам, до конца нынешнего года в этом регионе будет выработано 29 миллионов кВт*ч «солнечной» электроэнергии. Этого количества достаточно, чтобы наладить энергоснабжение более, чем 25 тысяч домохозяйств.

ДРОНЫ ИНСПЕКТИРУЮТ «СОЛНЕЧНЫЕ ПОЛЯ»

На Майминской солнечной электростанции, что в нескольких километрах от Горно-Алтайска, впервые в российской практике для инспектирования рядов солнечных панелей впервые в российской практике применили дроны. Таким образом группа компаний «Хевел» рассчитывает обнаруживать на поверхности модулей тепловые аномалии — следствие повреждений оборудования. Обнаруживший неисправность квадрокоптер извещает о неисправности персонал станции, после чего на указанный участок выезжает ремонтная бригада.

Читайте также:  Создана технология, способная отапливать помещение через стекла

Как показала практика, причиной температурной аномалии может быть разросшаяся трава, экскремены птиц, механические повреждения в результате удара молнии. Использование тепловизионной фотосъемки с дрона позволяет в среднем в пятнадцать раз сократить время на поиск поврежденных модулей для их последующей очистки, ремонта или замены.

Квадрокоптеры также можно использовать для обследования открытых распределительных устройств 110 кВт, силовых трансформаторов, молниеотводов, высоковольтных линий и вышек освещения.

Компания «Хевел» планирует распространить опыт применения дронов и на другие солнечные электростанции на территории России — а для обработки получаемых от них данных использовать технологии машинного зрения и искусственного интеллекта.

ПОРТАТИВНАЯ СОЛНЕЧGOSUNНАЯ ПЕЧЬ

Солнечная энергетика открывает широкие возможности для переносной бытовой техники. Среди уже представленных на рынке новинок стоит особо упомянуть портативный гриль GoSun, позволяющий тушить, варить, жарить и готовить на пару пищу, используя для этого исключительно энергию солнца. Новая солнечная печь — легкая, компактная и прочная (корпус изготовлен из нержавеющей стали EVA) — позволяет приготовить в саду или на природе обед на восемь персон.

Выпускаемая компанией GoSun Inc. печь, снабженная алюминиевыми листами-концентраторами, аккумулирует тепло внутри вакуумной трубки. За пару минут внутренняя часть устройства разогревается до 200°С. Максимальная же температура нагрева устройством составляет 280°C. Приготовление пиши в данном случае происходит без всякого горения и выделения дыма, исключая любое возможное загрязнение окружающей среды.

Поскольку эффективность печи не зависит от времени года, она отлично подойдет не только любителям пикников, но и путешественникам, туристам, любителям отдыха в удаленных от благ цивилизации местах.

Конструкция печи — раскладная, как у книги. Внутри располагается трубка цилиндрического сечения, в которую вдвигается лоток для еды. Пища после приготовления остается горячей довольно долго даже в холодное время года. При этом само устройство во время приготовления блюд не нагревается.

Печь снабжена удобной регулируемой подставкой, позволяющей располагать устройство вертикально либо горизонтально. Кроме того, удерживая GoSun за подставку удобно разливать кипяток для заваривания чая или сухих брикетов.

Печь GoSun доступна во многих странах мира, включая Россию. Стоимость экологичного гриля — порядка 30 тысяч рублей.

АВТОНОМНОЕ ИГРОВОЕ УСТРОЙСТВО

Решения на основе энергии солнца — или по крайней мере предполагающие ее использование вместе с другим источником питания — имеют большое будущее в индустрии развлечений, включая домашние игры. Специалисты Северо-Западного (США) и Делфтского (Голландия) университетов разработали портативную игровую консоль GameBoy, не требующую подключения к электросети или использования привычной батареи.

Новое устройство преобразует в электричество энергию, получаемую при каждом нажатии на кнопку игроком. Кроме того, под экраном игрового устройства располагается солнечная панель в виде прозрачной подложки, играющая роль вспомогательного источника энергии. Как утверждает один из разработчиков устройства Джозия Хестер, аналогов устройства GameBoy, прошедшего тестирование и готового к серийному производству, в мире пока нет.

Для улучшения функционала игровой консоли разработчики интегрировали в него ряд новых систем, включая оригинальное аппаратное и программное обеспечение. Отдельно был проработан новый способ контроля состояния системы в энергонезависимой памяти, благодаря которому все данные при возобновлении использования разрядившейся консоли восстанавливаются практически моментально.

Игровая консоль, работающая на солнечной энергии, возможно, не является вещью первоочередной жизненной необходимости — такой, как устройства, позволяющие готовить пищу, освещать и отапливать помещения и так далее. Тем не менее, учитывая количество времени, которое многие люди проводят с гаджетами в руках, не признать энергоавтономный GameBoy удачным решением просто нельзя.

Завершая этот небольшой обзор, будет логичным хотя бы вкратце сказать о том, каким был для солнечной энергетики прошедший 2020 год — и чего следует ждать в ближайшей перспективе.

Интересно, что отрасль в целом пострадала от атаки коронавируса на мир значительно меньше многих других отраслей экономики. Продолжался — пусть и так активно, как в 2019 году — прирост установленной мощности солнечных электростанций. Выросли и производственные мощности в солнечной индустрии — и, как следствие, продажи солнечных модулей в разных странах. Эксперты отмечают, что продукции, выпускаемой заводами, достаточно для того, чтобы уже в нынешнем году ввести в эксплуатацию солнечные электростанции совокупной мощностью 200-250 гигаватт. И это устойчивая тенденция Такие производственные гиганты, как LONGi и Tongwei планируют через два-три года выпускать солнечных элементов около Гвт каждый. Вслед за Китаем крупномасштабное производство солнечных элементов и модулей планируют развернуть в Германии.

Сами солнечные модули эволюционируют буквально на глазах. Как отмечает посвященный альтернативной энергетике портал RenEn, если в декабре 2019 года Risen Energy впервые продемонстрировала модуль мощностью 500 Вт, то сегодня такие выпускает уже десяток предприятий. Налажен серийный выпуск и более мощных устройств, имеющих мощность 600-650 Вт — а на выставках демонстрируются первые образцы панелей мощностью до 800 Вт.

Читайте также:  Nokia представит новую модель смартфона под названием 9 PureView

Международное энергетическое агентство в своем докладе за 2020 год отметило, что «солнце становится новым королем электроэнергетики». В самом деле, солнечные проекты предлагают цены на электричество стабильно более низкие, чем угольные или газовые станции. На недавних конкурсных отборах в Португалии и Объединенных Арабских Эмиратах был установлен новый мировой рекорд низкой цены за «солнечную» электроэнергию— 1,35 цента США за киловатт-час. Другие технологии генерации электроэнергии такой стоимости предложить не могут.

Само производство солнечных панелей и других компонентов становится все более экологичным. Еще несколько крупнейших мировых производителей этих устройств — Jinko Solar, First Solar, LONGi – присоединились к инициативе RE100, участники которой принимают на себя обязательство использовать в процессе производства исключительно возобновляемую энергию. Такой подход позволяет уменьшить углеродный след от жизненного цикла объектов солнечной энергетики фактически до нуля.

И, наконец, нельзя не коснуться темы производства зеленого водорода — вида топлива, получаемого с использованием возобновляемой энергии. Год от года роль солнечной электроэнергии в этом процессе возрастает. В прошлом году было заявлено о скором старте большого числа именно таких проектов. В рамках крупнейшего из них, реализуемого саудовской компанией ACWA Power, будут построены солнечные и ветровые мощности на 4 гигаватта, энергия которых позволит вырабатывать до 650 тонн водорода ежедневно.

Издание «Прогресс Технологий» активно интересуется альтернативной энергией. Про российский опыт в малой атомной энергетики вы можете прочесть по ссылке.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Увеличение мощности солнечных панелей за счёт новых технологий сделает такую энергию более дешёвой

Долгие годы ведутся работы над удешевлением процесса получения электроэнергии с помощью солнечных панелей. В последнее время они сфокусированы на увеличении мощности каждой панели благодаря использованию новых технологий и материалов, с помощью которых можно будет получать больше энергии от ферм прежнего размера. Ожидается, что работа именно в этом направлении сделает солнечную энергию более доступной.

«В первые 20 лет XXI века наблюдалось значительное снижение стоимости модулей, но в последние два года эта тенденция заметно замедлилась. К счастью, новые технологии будут способствовать дальнейшему снижению стоимости электроэнергии», — считает Сяоцзин Сун (Xiaojing Sun), руководитель отдела глобальных исследований в области солнечной энергетики в компании Wood Mackenzie Ltd.

График снижения стоимости солнечных панелей / Изображение: PVinsights

Создание масштабных ферм солнечных панелей, автоматизация и интеграция эффективных технологий позволили добиться значительной экономии благодаря уменьшению затрат на рабочую силу и снижению отходов на производствах оборудования. Стоит отметить, что средняя стоимость солнечной панели в период с 2010 по 2020 годы снизилась на 90 %. Увеличение количества вырабатываемой энергии на каждую панель означает, что солнечным фермам будет достаточно предприятия меньшего размера для предоставления того же объёма энергии. Это также важный момент, поскольку стоимость земли под строительство, возведение фермы, проектирование и покупка сопутствующего оборудования снижается в цене не так быстро, как цена самих солнечных панелей.

Примечательно, что более мощные системы появляются уже сейчас. На протяжении большей части последнего десятилетия мощность многих солнечных панелей не превышала 400 Вт. В начале 2020 года производители начали поставлять 500-ваттные панели, а в этом году китайская компания Risen Energy Co. представила 700-ваттную модель.

Перовскитовый солнечный элемент / Изображение: Bloomberg

Повысить эффективность выработки электроэнергии могут современные материалы, наиболее эффективным из которых является перовскит. Более тонкий и прозрачный по сравнению с поликремнием, который традиционно использовался в солнечных панелях, перовскит можно наслоить поверх существующих солнечных панелей для повышения их эффективности. Кроме того, перовскит можно интегрировать в стёкла для создания окон в зданиях, которые способны генерировать энергию самостоятельно. Использовать перовскит ранее было нецелесообразно с финансовой точки зрения, но, похоже, в последнее время ситуация изменилась. В мае 2020 года компания Wuxi UtmoLight Technology Co. объявила о намерении выпустить пробную серию панелей на основе перовскита к октябрю, а массовое производство будет организовано к 2023 году.

Солнечная ферма в китайском Тунчуане

Ещё один вариант повышения эффективности заключается в использовании двухсторонних панелей. Стандартные солнечные панели могут вырабатывать энергию за счёт обращённой к солнцу стороны. Но они также могут собирать часть отражаемой от земли энергии. Заменив непрозрачный материал основы панелей специальным стеклом, можно получить дополнительную энергию. Панели такого типа начали пользоваться популярностью в 2019 году и с тех пор их стоимость существенно снизилась.

Обеспечить увеличение мощности можно за счёт перехода от положительно заряженного кремниевого материала к отрицательно заряженным продуктам n-типа. Материал такого типа изготавливается путём легирования поликремния небольшим количеством элемента с дополнительным электроном, например, фосфором. Такой материал дороже в производстве, но он на 3,5 % эффективнее используемых в настоящее время аналогов. Ожидается, что панели на основе такого материала появятся на рынке в 2024 году, а уже к 2028 году будут преобладать на нем.

Читайте также:  Робот получил гражданство суверенной страны

Линия сборки солнечных модулей в китайском Хайане / Изображение: Getty Images

Ещё одно направление повышения эффективности работы солнечных панелей связано с увеличением размера солнечных пластин. С 2010 года стандартный размер солнечной пластины составлял 156 мм. Последнее время производители стали увеличивать площадь, чтобы повысить эффективность и снизить производственные затраты. Согласно имеющимся данным в данный момент они продвигают 182- и 210-миллиметровые солнечные пластины, которые, как ожидается, займут больше половины рынка к 2023 году.

Электрическая печь Helo FUSION 80 с парогенератором

С этим товаром покупают

Описание

Эта электрическая печь для парной может обеспечить любой климат в парной.

Полный контроль климата в парной.

Резервуар (бак) для воды выполнен из нержавеющей стали – может автоматически наполняться.

Установка проста и безопасна, поскольку печь устанавливается на пол.

Корпус изготовлен из зеркальной нержавеющей стали.

Цифровой плоский пульт управления (вся электроника встроена в печь) RA20 (в комплекте).

Для автоматического залива (наполнения) бака можно приобрести дополнительно клапан автоматического залива (AD KIT).

FUSION 80 MD

Характеристики

Инструкции

Гарантии

На это оборудование бренда Helo производитель дает гарантию 2 года на частное использование.

При коммерческом использовании, гарантия 1 год.

На тэны отдельная гарантия 3 месяца для любого типа использования.

Оплата

Оплачивайте покупки у нас удобным Вам способом:

  • Наличными при самовывозе (г. Москва, ул. Голубинская д. 16);
  • Наличными при доставке водителем (для Москвы и Московской области);
  • Дебетовой или кредитной пластиковой картой при самовывозе (г. Москва, ул. Голубинская д. 16);
  • Дебетовой или кредитной пластиковой картой при доставке водителем (для Москвы и Московской области);
  • Безналичным расчетом для юридических лиц и ИП, с быстрой отправкой после платежа;
  • Через приложение Сбербанк Онлайн;
  • Оплата на сайте через Онлайн-Оплату, после оформления и подтверждения заказа;
  • Переводом на карту СберБанка;
  • По счету в отделении любого банка;

Доставка

1. САМОВЫВОЗ

Самовывоз

г. Москва,

ул. Голубинская д. 16

2. ДОСТАВКА ПО МОСКВЕ И ОБЛАСТИ

В случае доставки товара в какой-либо регион, оплата производится со 100 % предоплатой.

Все необходимые документы на товар передаются с транспортной компанией, либо представителю заказчика.

Способы доставки товара:

Москва и МО

При наличии необходимого товара на нашем складе, доставка будет осуществленна в течении 1-2 дней.

По ряду товаров необходимо осуществлять доставку из-за границы. В данном случае срок поставки может составить до 45 рабочих дней.

В пределах

МКАД

Бесплатно

800 руб.

За пределы

МКАД

40 руб/км

800 + 40 руб/км

Регионы РФ

Доставка осуществляется с помощью транспортных компаний.

Доставка до транспортной компании – 800 рублей по Москве за мелкогабаритный груз.

В случае, если сумма заказа превышает 80000 рублей, доставка до транспортной компании, будет осуществляться бесплатно.

Стоимость доставки транспортной компанией оплачивается по тарифам транспортной компании непосредственно при получении.

Рассчитать доставкуРассчитать доставкуРассчитать доставкуРассчитать доставку

Монтаж

Производятся следующие работы:

  • Монтаж печей, каминов, дымоходов;
  • Ремонт и восстановление ранее установленных дымовых систем;
  • Монтаж и подключение электрических печей, парогенераторов, установка дверей в парной;
  • Осуществляестся отделки “под ключ” бань (Подробнее);
  • Осуществляестся строительства “под ключ” саун (Подробнее);
  • Строительство и отделка “под ключ” турецких бань (Подробнее).

Новые технологии в производстве солнечных батарей. Будущее уже тут.

В этой статье мы расскажем о видах современных солнечных батарей и новейших технологиях производства фотоэлементов, предлагаемых ведущими производителями. Также перечислим некоторые наиболее новые популярные солнечные панели, с использованием этих инноваций, которые уже доступны к продаже.

Солнечные батареи с использованием новейших инноваций

Большинство производителей панелей предлагают ряд моделей, это могут быть монокристаллические и поликристаллические варианты продукции с различной номинальной мощностью. За последние несколько лет эффективность панелей существенно возросла благодаря многим достижениям в технологии и материалах, из которых делают солнечные батареи.

На текущий момент можно отметить 8 основных технологий, при производстве высокоэффективных солнечных батарей:

  • PERC (Passivated Emitter Rear Cell) – диэлектрический слой на обратной стороне ячейки;
  • Bifacial – Двухсторонние;
  • Multi Busbar – Многолинейные;
  • Split panels – Половинчатые;
  • Dual Glass – Безрамочные, с двойным стеклом;
  • Shingled Cells – Безразрывные элементы;
  • IBC (Interdigitated Back Contact cells) – переплетеные контакты сзади ячейки;
  • HJT (Heterojunction cells) – гетероструктурные ячейки.

Пять основных типов солнечных панелей с использованием новейших технологий солнечных фотоэлементов в 2020 году:

Применяя инновационные решения, в производстве солнечных модулей, постоянно происходят различные улучшения эффективности, уменьшения влияния затенения и повышения надежности, при этом несколько производителей в настоящее время дают гарантию производительности до 30 лет. Учитывая все новые доступные варианты выбора современных солнечных батарей, стоит провести некоторые исследования, прежде чем инвестировать в солнечную установку. В нашей полной обзорной статье о солнечных панелях мы расскажем, как выбрать надежную солнечную панель и на что обратить внимание.

Читайте также:  Конфиденциальность пользователей Live Journal оказалась под угрозой

Технология PERC, в чем особенность?

Профессор Мартин Грин, директор Австралийского центра передовой фотогальваники UNSW, изобрел концепцию PERC, которая в настоящее время широко используется многими ведущими производителями солнечных батарей во всем мире.

За последние два года PERC стал предпочтительной технологией для многих производителей как моно, так и поликристаллических ячеек. PERC буквально расшифровывается как «Пассивированный Эммитер Сзади Ячейки». Представляет собой более продвинутую архитектуру ячейки, использующую дополнительные слои на задней стороне ячейки для поглощения большего количества световых фотонов и увеличения «квантовой эффективности». Особенностью технологии PERC является алюминиевый задний слой Al-BSF – Local Aluminium Back Surface Field (см. Диаграмму ниже). Еще были разработаны несколько других вариантов, таких как PERT (Passivated Emitter Rear Totally Diffused) и PERL (Passivated Emitter and Rear Locally-diffused), но они пока не получили широкого применения.

LeTID – потенциальная проблема PERC

Обычные клетки PERC P-типа могут страдать от так называемого LeTID или деградации, вызванной светом и повышенной температурой. Явление LeTID похоже на хорошо известную деградацию, вызванную LID или светом, когда панель может потерять 2-3% от номинальной мощности в первый год воздействия УФ-излучения и от 0,5% до 0,8% в год после. К сожалению, потери из-за LeTID могут быть выше – до 6% в первые 2 года. Если эта потеря не будет полностью учтена производителем, это может привести к снижению производительности и потенциальным претензиям по гарантии.

К счастью, кремниевые элементы N-типа, не страдают от воздействия LeTID. Кроме того, некоторые производители поли и моно PERC ячееек P-типа, разработали процессы уменьшения или устранения LeTID. Некоторые производители заявили о применении технологии анти-LeTID на своей продукции и утверждают, что уменьшили или устранили эффекты LeTID.

Multi Busbar – Многолинейные солнечные элементы

Busbar или токоведущие шины представляют собой тонкие провода или ленты, которые проходят по каждой ячейке и переносят электроны (ток) от солнечных элементов. Поскольку фотоэлементы становятся более эффективными, они, в свою очередь, генерируют больше тока, и за последние годы большинство производителей перешли с 3 шин на 5 или 6 шин. Некоторые производители, сделали еще один шаг вперед и разработали многопроволочные системы, использующие до 12 очень тонких круглых проводов, а не плоских шин. Выгода заключается в том, что сборные шины фактически затеняют часть ячейки и поэтому могут немного снизить производительность, поэтому их необходимо тщательно проектировать. Несколько тонких шин обеспечивают более низкое сопротивление и более короткий путь перемещения электронов, что приводит к более высокой производительности.

Маленькие дорожки ( тонкие шины) на каждой ячейке передают ток на 5 ленточных шин:

Если в ячейке возникли микротрещины из-за ударов или высоких нагрузок, большее количество шин помогает снизить вероятность того, что трещина перерастет в горячую точку, поскольку они обеспечивают альтернативные пути прохождения тока.

В модулях LG Neon 2 впервые использовались 12 маленьких круглых проводных шин, LG называет свою технологию «Cello», которая означает соединение элементов, с низкими электрические потерями. Многопроволочная технология Cello снижает электрическое сопротивление, тем самым уменьшаются потери напряжения, а уменьшение площади и применение закругленных шин дает лучшее оптическое поглощение света, тем самым повышается эффективность.

Trina Solar вместе со многими другими производителями недавно начали предлагать тонкие круглые шинные ячейки под названием multi-bus (MBB) в качестве опции для ряда модулей на 2019 год. Как объяснялось ранее, еще одним преимуществом наличия большего количества шин является то, что при микротрещинах возникновение в ячейке из-за внешних напряжений, меньше вероятность того, что это создаст горячую точку, так как электроны имеют много альтернативных шин для протекания тока. Это показано на рисунке:

Split panels – Новые половинчатые солнечные батареи

Еще одно недавнее новшество – использование ячеек с половинным размером вместо квадратных ячеек полного размера и перемещение распределительной коробки в центр модуля. Тем самым разделяя солнечную панель на 2 меньшие панели по 50% площади, каждая из которых работает параллельно. Это имеет множество преимуществ, в том числе повышение производительности благодаря снижению резистивных потерь через шины (токосъемники). Поскольку каждая ячейка имеет половинный размер, она производит половину тока при одном и том же напряжении, что означает, что ширина шины может быть уменьшена наполовину, уменьшая затенение и потери ячейки. Снижение тока также приводит к снижению температуры в ячейке, что, в свою очередь, уменьшает потенциальное образование и серьезность горячих точек из-за локального затенения, загрязнения или повреждения ячейки.

Кроме того, более короткое расстояние до центра панели сверху и снизу повышает эффективность в целом, повышая выходную мощность панели аналогичного размера до 20 Вт. Другое преимущество заключается в том, что при частичном затенении верхней или нижней части панели, затененная часть не влияет на выработку электроэнергии от другой половины солнечной батареи.

Читайте также:  В Москве скоро начнется испытание беспилотного трамвая

Bifacial – Двухсторонние солнечные батареи

Технология двухсторонних солнечных батарей была известна уже нескольких лет, но сейчас начинает становиться популярной, поскольку стоимость производства монокристаллических элементов очень высокого качества продолжает снижаться. Двухсторонние элементы поглощают свет с обеих сторон панели и в таких условиях могут производить до 27% больше энергии, чем традиционные односторонние панели. В двухсторонних солнечных панелях обычно применяют стекло на передней стороне, а сзади, для герметизации ячеек – прозрачный полимерный слой. Он позволяет отраженному свету проникать с задней стороны панели. Двухсторонние модули также могут иметь стеклянный задний слой, который имеет больший срок службы и может значительно снизить риск отказа, поэтому некоторые производители теперь предлагают 30-летнюю гарантию на свою продукцию.

Традиционно двухсторонние солнечные панели использовались только в наземных установках, где солнечный свет легко отражался от окружающих поверхностей, в частности заснеженных районов. Хотя было доказано, что они хорошо работают и при монтаже на светлые поверхности, что позволяет увеличить выработку до 10%.

Двухсторонние модули поглощают отраженный солнечный свет обратной стороной панели:

Dual Glass – Солнечные батареи с двойным стеклом

Многие производители в настоящее время производят так называемые стеклянные или двойные стеклянные солнечные панели, которые не следует путать с двухсторонними. Задний традиционный белый EVA (пластиковый) слой заменяют стеклом. Таким образом получается сэндвич стекло-стекло, которое не реагирует и не портится со временем и не страдает от ультрафиолетового излучения. Из-за более длительного срока службы стеклянных панелей некоторые производители предлагают 30-летнюю гарантию производительности.

Безрамочные солнечные батареи

Многие двойные стеклянные панели являются безрамными (без алюминиевой рамы), что может усложнить монтаж панелей, так как требуются специальные системы креплений. Тем не менее, бескаркасные модули имеют ряд преимуществ, особенно в отношении очистки: отсутствует рама, которая создает ступеньку, об нее задерживается пыль и грязь. Соответственно, без ступеньки получается плоская поверхность, которую проще мыть и способствующая самоочищению с помощью дождя и ветра, что приводит к большей производительности. Однако без прочности алюминиевой рамы двойные стеклянные панели, хотя и более долговечные, не такие жесткие и могут изгибаться, особенно при горизонтальном монтаже.

Умные панели и оптимизаторы мощности

Технология, которая становится все более популярной – это добавление в солнечную панель оптимизаторов мощности постоянного тока. Оптимизаторы наряду с микроинверторами, обычно известны как MLPE (Module Level Power Electronics), которые состоят из небольших блоков преобразования энергии, прикрепленных непосредственно к солнечным батареям. Оптимизаторы предназначены для подачи оптимального напряжения для максимальной выработки электроэнергии. Если панель затенена, загрязнена или не работает, что приводит к низкому напряжению или току, оптимизаторы могут обойти или компенсировать плохую работу панели, чтобы обеспечить оптимальное напряжение для инвертора.

Оптимизаторы мощности от таких компаний, как Tigo и SolarEdge, были доступны в качестве дополнительного компонента в течение многих лет, но теперь и SolarEdge, и Tigo разрабатывают панели со встроенными оптимизаторами в распределительной коробке на задней панели. SolarEdge отличается от Tigo тем, что оптимизаторы SolarEdge должны использоваться вместе с инверторами SolarEdge, а оптимизаторы Tigo могут быть подключены к любым существующим панелям в качестве дополнительного оптимизатора.

Большим преимуществом «дополнительных» оптимизаторов, таких как Tigo и SolarEdge, является возможность контролировать производительность каждой солнечной панели в отдельности, что также может помочь выявить любые неисправности и проблемы в солнечной батарее. Микроинверторы также предлагают это преимущество перед обычными сетевыми инверторами.

Maxim Integrated пошли еще дальше и разработали чипы для оптимизации подмодулей. Эти интеллектуальные чипы от Maxim Integrated выходят за рамки традиционного дополнительного оптимизатора и разделяют панель на 3 ряда ячеек, что позволяет панели работать при оптимальном напряжении MPPT при частичном затенении или загрязнении. Стоит отметить, что некоторые установщики сообщают о том, что клиенты сталкиваются с проблемами помех RFI (ТВ и радио), используя эту новую технологию, однако чипы Maxim следующего поколения, как утверждается, решили проблему.

Shingled Cells – Безразрывные солнечные элементы

Безразрывные ячейки – это новая технология, в которой для солнечных панелей используются перекрывающиеся узкие ячейки, которые группируются горизонтально или вертикально по всему модулю. Безразрывная ячейка изготавливается путем лазерной резки нормального полноразмерного элемента на 5 или 6 полос и наслоения их друг с другом, с использованием специального клея. Небольшое перекрытие каждой полосы ячеек скрывает одну шину, которая соединяет полосы ячеек. Применение такого новшества позволяет покрывать большую площадь поверхности панели, ведь так не требуются располагать соединительные шины поверх элемента, которые частично затеняют ячейку. Таким образом увеличивается эффективность панели так же, как ячейки IBC, описанные ниже.

Читайте также:  Создано уникальное устройство – бесшумный и прозрачный робот-угорь

Другое преимущество состоит в том, что длинные безразрывные ячейки обычно соединяются параллельно, что значительно снижает эффект затенения – каждая длинная ячейка эффективно работает независимо.Кроме того, ячеистые ячейки относительно дешевы в изготовлении, поэтому они могут быть очень экономически эффективным вариантом, особенно если частичное затенение является проблемой.

Seraphim был одним из первых производителей, выпустивших ячейки с гибкой ячейкой с высокопроизводительными панелями Eclipse. Серия SunPower P – это новейшее дополнение к линейке SunPower, предлагающее более дешевый вариант, прежде всего для крупномасштабных станций. Другие производители, производящие безразрывные солнечные панели Yingli Solar и Znshine.

Прочность солнечных ячеек

Наряду с многочисленными усовершенствованиями элементов для повышения эффективности, существуют также новые технологии для повышения надежности и производительности в течение ожидаемого 25-летнего срока службы солнечного модуля. Солнечные панели могут подвергаться экстремальным нагрузкам из-за сильного ветра, вибраций, сильной жары и морозов, вызывающих расширение и сжатие. Это может привести к появлению микротрещин, горячих точек и деградации PID (Potential induced degradation) элементов, что приводит к снижению производительности и ускорению отказа.

Производители, такие как Winaico и LG energy, разработали чрезвычайно прочные алюминиевые рамы, чтобы помочь уменьшить нагрузку на элементы и модули. Win Win Technology, материнская компания Winaico, сделала еще один шаг вперед и разработала так называемую технологию «HeatCap», которая, по сути, представляет собой упрочняющую структуру элемента, которая помогает предотвращать образование микротрещин и горячих точек, когда элементы находятся в условиях экстремальных нагрузок. Эта технология также имеет дополнительное преимущество улучшенной производительности при более высоких температурах ячейки.

Солнечные элементы IBC – высокая прочность и долговечность

IBC не только более эффективны, но и прочность намного выше, чем у обычных элементов, так как задние слои укрепляют весь элемент и помогают предотвратить микротрещины, которые в конечном итоге могут привести к выходу из строя. Sunpower использует высококачественный задний слой IBC из твердой меди на своей запатентованной ячейке Maxeon вместе с высокоотражающей металлической зеркальной поверхностью, чтобы отражать любой свет, который проходит обратно в ячейку. Задняя сторона ячейки IBC Maxeon, показанная ниже, чрезвычайно устойчива к нагрузкам и изгибам, в отличие от обычных ячеек, которые по сравнению с ними относительно хрупкие.

Высокоэффективные солнечные элементы N-типа

В то время как PERC и Bifacial появились в солнечном мире, самой эффективной и надежной технологией по-прежнему остается монокристаллическая ячейка N-типа. В первом типе солнечных элементов, разработанном в 1954 году лабораториями Bell, использовалась кремниевая пластина N-типа, но со временем более экономичный кремний P-типа стал доминирующим типом элементов: в 2017 году более 80% мирового рынка с использованием P-типа клетки. Поскольку большой объем и низкая стоимость являются основным движущим фактором, стоящим за P-типом, ожидается, что N-тип станет более популярным, так как производственные затраты снижаются, а эффективность увеличивается.

Гетероструктурная технология HJT

Технология HJT используется несколькими производителями солнечных батарей. В настоящее время и российская компания Хевел производит серийные панели с использованием гетеропереходных элементов, а так же Panasonic и ряд других компаний. Группа компаний REC недавно анонсировала новые панели серии Alpha, в которых используются ячейки HJC с 16 микро шинами для достижения впечатляющей эффективности в 21,7%. Вслед за первоначальной разработкой HJC, проделанной UNSW и Sanyo, Panasonic создала эффективную серию панелей ‘HIT’ и уже много лет является лидером в технологии ячеек HJT.

Солнечные элементы HJT используют основу из обычного кристаллического кремния с дополнительными тонкопленочными слоями аморфного кремния по обе стороны ячейки, образуя так называемый гетеропереход. В отличие от обычных P-N-соединительных ячеек, многослойные гетеропереходные ячейки могут значительно повысить эффективность. В лабораторных испытаниях достигается эффективность до 26,5% в сочетании с технологией IBC.

В Panasonic разработали ячейку HIT, с использованием высокопроизводительной кремниевой основы N-типа для производства солнечных батарей с КПД более 20,0% и превосходными характеристиками при высоких температурах. Кремниевые элементы N-типа также обеспечивают исключительную долговременную производительность, гарантирующую 90,76% остаточной мощности через 25 лет, что является вторым по величине из доступных после SunPower.

HJT лидер при высоких температурах

Наиболее впечатляющей характеристикой ячеек Panasonic HIT является невероятно низкий температурный коэффициент, который на 40% меньше, чем у обычных поли и монокристаллических ячеек. Выходная мощность панелей приводится при температуре на элементах 25 градусов Цельсия, при стандартных условиях STC (Standard Test Conditions), и каждый градус выше немного снижает выходную мощность.

Температурный коэффициент влияет на снижение мощности при увеличении температуры на солнечных элементах.

В обычных поли и моноэлементах это значение составляет от 0,38% до 0,42% на градус C, что может привести к снижению общей производительности на 20% или более в очень жаркие безветренные дни. Для сравнения, у HIT от Panasonic очень низкий температурный коэффициент 0,26% на градус, что является самым низким показателем среди всех производимых сегодня элементов.

Читайте также:  Американская компания Postmates анонсировала роботов - курьеров

На температуру панели и ячейки также влияют цвет крыши, угол наклона и скорость ветра, поэтому установка плоских панелей на очень темной крыше обычно снижает производительность панели по сравнению с крышами более светлого цвета.

Уникальные панели Panasonic HIT доступны только в Японии и Северной Америке и, к сожалению, в настоящее время недоступны в России, но не стоит расстраиваться на этот счет, ведь стоимость таких панелей пока очень высока и благо существуют альтернативные варианты.

Учёные создали рыбу-робота, получающего энергию из синтетической крови

Не первый год инженеры создают автономных роботов, похожих на реальных животных. Недавно группа американских учёных сделала ещё один шаг в этом направлении и разработала мягкую роботизированную рыбу с многофункциональной “системой кровообращения”.

Обычно роботы оснащены аккумулятором для хранения энергии или механизмом для её передачи от одного компонента к другому. Проблема с такими элементами заключается в том, что они увеличивают размер и вес устройств, что, в свою очередь, плохо сказывается на их ловкости, гибкости и автономности.

В недавнем исследовании, опубликованном в издании Nature, учёные из Корнеллского и Пенсильванского университетов описали робота, максимально похожего на живое существо. Разработчики наделили своё механическое детище многофункциональными компонентами. Так, жабры “рыбы” обеспечивают газообмен, регулируют кислотно-щелочной баланс и выводят “отходы”, а уникальная “система кровообращения” одновременно питает устройство и помогает ему двигаться.

Длина робота составляет 40 сантиметров. Внутри рыбо-робота содержится примерно 0,2 литра синтетической крови, распределённой по всей искусственной сердечно-сосудистой системе. Остальная часть робота состоит из структурных элементов, которые чем-то напоминают мышцы и хрящи. Водонепроницаемая оболочка “рыбы” выполнена из силикона.

В своих разработках инженеры часто используют литий-ионные аккумуляторы. Но у них есть один серьёзный недостаток: они громоздкие.

Новая искусственная рыба питается от проточных редокс-аккумуляторов – систем, состоящих из двух электродов и жидкого электролита (той самой “крови”), который протекает между ними. Такие батареи также питают насосы, которые перегоняют синтетическую кровь по “организму”, заставляя двигаться хвост робота, а также спинной и грудной плавники.

Таким образом синтетическая кровь не только работает в батареях, но и служит в качестве гидравлической жидкости: подача её в тот или иной отдел увеличивает давление. Например, когда раздувается одна сторона хвоста “рыбы”, другая сторона сжимается, что приводит к сгибанию хвоста и изменению направления движения робота.

Синтетическая кровь помогает “рыбе” двигать плавниками и плавать в воде даже против течения. В то же время она накапливает энергию, необходимую для питания устройства. Это позволяет “рыбе” работать в течение более длительных периодов времени без необходимости в тяжёлых и громоздких аккумуляторных блоках.

Новое устройство не выиграет ни одного спринта (двигаясь против течения, “рыба” развила скорость около 15 сантиметров в минуту), зато может похвастаться впечатляющей выносливостью. Во время тестирования рыбо-робот смог плавать на протяжении двух часов. В теории он сможет работать до 36 часов.

Как говорит соавтор работы Джеймс Пикул (James Pikul) из Пенсильванского университета, эта идея родилась у его команды во время попытки сделать механизмы более автономными.

Мы поняли, что большинство роботов работает непродолжительное время. Их постоянно приходится перезаряжать, на что уходит по десять минут, а люди способны работать в течение нескольких дней без еды. Мы хотели решить эту проблему и придумать способы хранения энергии прямо в компонентах робота. Так называемая “кровь”– наша первая демонстрация хранения энергии в жидкости, которая обычно используется только для приведения [устройства] в действие“, – рассказывает Пикул в интервью изданию Gizmodo.

По мнению Пикула, механизм циркуляции жидкости в устройстве похож на работу сердечно-сосудистой системы животных.

В нашей синтетической сердечно-сосудистой системе жидкость запасает химическую энергию, которую мы можем использовать для питания робота-рыбы. По мере того как она прокачивается через устройство, робот приводится в движение. Таким образом, сердечно-сосудистая система является многофункциональной. Именно это позволяет устройству оставаться ловким, а также увеличить время работы“, – объясняет учёный.

По сравнению с роботом аналогичной конструкции, но без синтетической крови, “рыба” работала примерно в восемь раз дольше, не уступая при этом в проворности.

В будущем разработчики намерены использовать синтетическую кровь для повышения мощности роботов и машин, которым требуются жидкость, в том числе электромобилей, самолётов и мягких роботов.

В целом такая инновация является шагом к созданию автономных роботов, которые могут выполнять задания без вмешательства человека, считает Роберт Шеферд (Robert Shepherd) из Корнеллского университета.

Ссылка на основную публикацию